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圣明压缩机告诉你:空压机为什么需要分级压缩?
日期:2019-07-11 浏览[]
  在使用空压机的时候,当要求气体的工作压力较高时,采用单级压缩不仅不经济,有时甚至是不可能实现的,所以很多就采用多级压缩。多级压缩就是将气体从吸入开始,经过几次升压而达到所需要的工作压力。
 
  1、节省功率消耗
 
  采用多级压缩,可以通过在级间设置中间冷却器的方法,使被压缩气体在经过一级压缩后,先进行等压冷却,以降低温度,再进入下一级气缸。温度降低、密度增大,这样易于进一步压缩,较之一次压缩可以大大节省耗功量。因此在相同的压力下多级压缩做功的面积就比单级压缩要少。级数越多省的功耗就越多越接近于等温压缩。
 
  注意:喷油螺杆空压机的空压机已经非常接近定温过程。如到达饱和状态后继续压缩继续冷却的话,将有冷凝水析出。这些冷凝水如果与压缩空气一起进入油气分离器(油箱)内,会使冷却油乳化,影响润滑效果。随着冷凝水的不断增加,油位也会不断上升,最后冷却油将会随同压缩空气进入系统,污染压缩空气,对系统造成严重后果。
 
  因此,为了防止冷凝水的产生,压缩腔内的温度不能过低,必须大于冷凝温度。如排气压力为11bar(A)的空压机,冷凝温度为68℃,当压缩腔内温度低于68℃时,将有冷凝水析出。因此喷油螺杆空压机的排气温度不能过低,即等温压缩的应用在喷油螺杆机中由于冷凝水的问题受到了限制。
 
  2、提高容积利用率
 
  由于制造、安装以及运行三方面的原因,气缸内的余隙容积总是不可避免的,而余隙容积不仅直接减小了气缸的有效容积,而且其中所残留的高压气体还必须膨胀至吸气压力,气缸才能开始吸入新鲜气体,这样就等于进一步减小了气缸的有效容积。
 
  不难理解,如果压力比愈大,则余隙容积内残留气体膨胀愈剧,气缸有效容积则愈小。在极限情况下,甚至能够出现余隙容积内的气体在气缸内完全膨胀后,压力仍不低于吸气压力,这时就无法继续吸、排气,气缸的有效容积就变成了零。如果采用多级压缩,则每一级的压缩比很小,余隙容积内残留气体稍微膨胀即可达到吸气压力,这样自然就可以使气缸有效容积增大,从而提高气缸容积的利用率。
 
  3降低排气温度
 
  压缩机的排除气体的温度是随压缩比的增加而升高的,压缩比越高排气温度就越高,但是过高的排气温度往往是不允许的。这是由于:在油润滑的压缩机中,润滑油温度搞了会降低粘度,加剧磨损,当温度升高过高时容易在缸内及阀门上形成积碳,加剧磨损,有事甚至发生爆炸。基于各种原因,大大限制了排气温度,所以必须采用多级压缩降低排气温度。
 
  注意:分级压缩可以降低螺杆空压机的排气温度,同时也可使空压机的热力过程尽可能地向定温压缩靠近,以达到节能效果,但并不是绝对的。尤其对于排气压力13bar以下的喷油螺杆空压机而言,由于其在压缩过程中喷入了低温的冷却油,压缩过程已经接近了定温过程,没必要再进行二级压缩。如在此喷油冷却的基础上再进行分级压缩,使结构复杂,制造成本提高,还增加了气体的流动阻力和额外的功耗,有点得不偿失。此外,如温度过低,在压缩过程中形成冷凝水的话将导致系统状态恶化,造成严重后果。
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